Влияние альвеолярной вентиляции на ph. Влияние ph на дыхательную систему

При постоянном уровне образования СО2 в организме единственным фактором, способным изменять уровень Рсо2 во внеклеточной жидкости, является альвеолярная вентиляция. Чем выше этот показатель, тем ниже уровень Рсо2- и наоборот, снижение альвеолярной вентиляции приводит к увеличению Рсо2. Как ранее уже обсуждалось, при увеличении концентрации СО2 содержание Н2СО3 и концентрация ионов Н+ также возрастают, таким образом снижая рН внеклеточной жидкости.

Рисунок отражает приблизительную картину изменений рН крови, вызванных увеличением или уменьшением вентиляции альвеол. Отметим, что увеличение вентиляции в 2 раза по сравнению с нормой приводит к возрастанию рН внеклеточной жидкости на 0,23 единицы (с 7,40 до 7,63). И наоборот, уменьшение альвеолярной вентиляции на 1/4 от нормы снижает рН на 0,45.

Таким образом, если при нормальной вентиляции альвеол рН жидких сред равен 7,4, то при ее снижении на 1/4 рН составит 6,95. Показатели альвеолярной вентиляции в значительной степени подвержены изменениям: от практически нулевой величины до превышения нормы почти в 15 раз. С учетом этих особенностей можно легко получить представление о важной роли дыхательной системы в регуляции рН жидких сред организма.

На вентиляцию альвеол влияет не только Рсо2 жидких сред, но и концентрация ионов Н+. Так, на рисунке показано, что при сдвиге рН с 7,4 до 7,0 (в кислую сторону) альвеолярная вентиляция увеличивается по сравнению с нормой в 4-5 раз. И наоборот, при увеличении рН плазмы выше 7,4 вентиляция снижается. Как видно на графике, при низком рН изменение вентиляции, вызванное увеличением содержания протонов, носит гораздо более выраженный характер, чем при высоких значениях водородного показателя.

Поскольку при увеличении рН происходит снижение уровня альвеолярной вентиляции, суммарное количество кислорода, поступающего в кровь в результате газообмена, и его парциальное давление (Р02) снижаются, что стимулирует вентиляцию легких. Однако компенсация, осуществляемая дыхательной системой при увеличении рН, не настолько эффективна, как при снижении его уровня.

Дыхательная система регулирует содержание ионов водорода с помощью обратной связи. Деятельность дыхательной системы зависит от концентрации протонов. Поскольку высокий уровень ионов Н+ стимулирует дыхание, а усиленная вентиляция приводит к снижению содержания концентрации протонов, данный вид регуляции представляет собой типичный пример использования обратной связи.

Другими словами, каждый раз, когда концентрация ионов Н+ становится выше нормы, альвеолярная вентиляция возрастает вследствие стимуляции дыхательного центра. Это приводит к уменьшению значений Рсо2 ниже нормы и концентрации протонов во внеклеточной жидкости. И наоборот, если содержание ионов Н+ падает ниже нормы, активность дыхательного центра затормаживается, вентиляция альвеол уменьшается, а концентрация протонов возрастает до нормальной величины.

Эффективность регуляции содержания ионов водорода с помощью дыхательной системы. Вентиляция легких неспособна устранять нарушения содержания ионов Н+, если причиной изменений рН послужило расстройство деятельности других систем. Как правило, вклад системы дыхания в регуляцию содержания протонов составляет 50-75%, что соответствует значениям коэффициента эффективности обратной связи от 1 до 3.

Таким образом, если в результате добавления во внеклеточную жидкость кислоты концентрация ионов Н+ резко повысится и рН упадет с 7,4 до 7,0, дыхательная система будет способна в течение 3-12 мин восстановить рН только до значений 7,2-7,3.

Источник: http://meduniver.com